资源简介

物理单元作业设计
一、单元信息
基本信息 学科 年级 学期 教材版本 单元名称
物理 九年级 第一学期 人教版 内能的利用
单元 组织方式 自然单元 重组单元
课时信息 序号 课时名称 对应教材内容
1 热机 第十四章第一节
2 热机的效率 第十四章第二节
3 能量的转化和守恒 第十四章第三节
二、单元分析
（一）课标要求
本章内容在《义务教育物理课程标准（2022 年版）》中属于“能量”这一主题。教学时应注意联系学生的生活实际，采用多样化的教学方式， 发挥实验在物理教学中的重要作用，让学生经历对知识的探究过程，发展学生探究问题和解决问题的能力，培养学生的科学态度和科学精神。
具体内容要求如下：
3.1.1 了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形式的能量和生产生活的联系。
3.1.2 通过实验，认识能量可以从一个物体转移到其他物体，不同形式的能量可以相互转化。
3.3.1 了解内能和能量。从能量转化的角度认识燃料的热值。
3.3.3 了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。
3.5.1 知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。
3.5.2 从能量转化和转移的角度认识效率。
3.5.3 列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。
活动建议：
用易拉罐制作简易内燃机。
列举太阳能在地球上转化为其他形式能量的实例。
讨论人在滑滑梯过程中能量转化的情况。
调查当地近年来炊事、取暖、交通等方面燃料结构的变化，从经济与环保的角度开展讨论。
燃料的种类很多，如木柴、煤、汽油、酒精、天然气等，查阅资料并比较相同质量的不同燃料完全燃烧时放出热量的多少。
查阅资料或访问农机、汽车维修等专业人员，了解内燃机中燃料燃烧所释放热量的去向，讨论提高效率的可能途径。
调查当地主要炉灶的能量利用效率，写出调查报告。
（二）教材分析
1.知识框架
2.内容内在逻辑分析
本章在上一章做功改变内能的基础上，展示了如何利用内能，从而引出了热机。之后介绍了热机的分类并详细地介绍了汽油机的基本工作原理，并通过对比介绍了柴油机。在此基础上，又结合热机的工作过程，讨论了燃料的热值和热机的效率，热机的效率一方面是对热机性能的评估，另一方面也为能量的转化和守恒进行了铺垫。最后，结合各种实际例子的基础上介绍了能量的转化，并进而给出能量守恒定律，从而使热学部分的知识组成一个有机的整体。本章教材的编排由浅入深，层层递进，符合学生认知事物的一般规律。本章内容与现代技术联系紧密，与实际生活密切相关，通过本章的学习引导学生深入了解热学世界。
（三）学情分析
初中学生对于热机，既熟悉又陌生。虽然在平时的生活、生产中经常会看到热机的应用-汽车，但只是知道汽车需要发动机驱动，对于热机的工作原理十分陌生。但因热机与学生生活联系紧密，因此学生的学习热情高、好奇心强。通过联想与活动体会，方便开展较为专业的知识学习。
三、单元学习与作业目标
1.知道热机的概念，初步了解热机的工作原理，体会内能的利用对人类发展的重要作用。
2.了解汽油机的构造和工作过程。
3.了解柴油机的构造和工作过程。
4.从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同，建立热值的概念。
5.能简单计算燃料燃烧放出的热量。
6.能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机效率。
7.了解能量及其存在的多种形式。
8.知道能量的转移和转化，能解释一些常见现象中的能量转化过程。
9.理解能量守恒定律，有用能量守恒定律的观点分析物理现象的意识，体会能量守恒定律的普适性。
四、单元作业设计思路
单元作业设计致力于为学生提供具有自主选择性、不同形式的内容作业，注重基础性和评价功能，使学生的学习潜能得到充分的体现与挖掘。所设计的拓展型作业与实践型作业，都有一定的探究性，力图让学生通过参与实践活动，体验由生活走进物理，从物理走向社会的学科特点。所设计的巩固型作业以物理课程标准为依据，在单元学习的基础上，深入研究教材系统依据学生的认知特点和本单元的教学内容，对教学内容进行合理组合，由浅入深，由易到难。确定本单元的知识系统，目的在于检查学生对基本知识与技能和有关物理概念理解程度，实现对学生的知识和能力统一提升，全面实现学科素养的目标。
五、课时作业
第一课时 热机
（一）课前作业
题目编号 001 作业性质 活动作业 完成时长 5 分钟
具体 内容 题目 小组活动：查阅资料，了解生活中常见的热机的种类以及基本的工作过程。
答案 答案合理即可
作业评价 1、小组成员参与度； 优秀 □良好 □合格
2、学生对科学探索的兴趣度； 优秀 □良好 □合格
3、学生语言组织表达能力。 优秀 □良好 □合格
设计意图 本题与生活实际联系紧密，通过活动，引发学生深入了解“什么 是热机”，可以让学生粗略了解热机的结构、工作原理和工作过程。
作业 分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 □引用 □ 改编 原创
（二）课堂作业
题目编号 002 作业性质 练习作业 完成时长 2 分钟
具体内容 题目 观察以下各图，思考讨论下面的问题： 了解汽油机四个冲程的特征分别是什么？ 以上四个冲程中，涉及到能量转化的有哪些？ 哪个冲程是对外做功？涉及的能量转化是什么？ （4）一个工作循环中，活塞往返几次？曲轴转动几圈？对外做功几次？
答案 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动； 压缩冲程：进气门、排气门都关闭，活塞向上运动； 做功冲程：进气门、排气门都关闭，活塞向下运动； 排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动； （2）机械能转化为内能；内能转化为机械能； （3）做功冲程、内能转化为机械能； （4）一个工作循环中，活塞往返2次，曲轴转动2圈（带动飞轮转2圈），对外做功1次；
作业评价 乐于思考，具有探索自然的好奇心和求 知欲； 优秀 □良好 □合格
能独立思考，对相关现象提出自己的 见解； 优秀 □良好 □合格
通过对现象分析，归纳出汽油机的工作过程。 优秀 □良好 □合格
设计意图 通过汽油机的工作循环，认识内燃机对外提供动力的工作原理。
作业 分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 □引用 改编 原创
题目编号 003 作业性质 练习作业 完成时长 3 分钟
具体内容 题目 阅读课本并观察以下各图，思考讨论下面的问题： 汽油机和柴油机结构上有什么不同？ 汽油机和柴油机在吸气冲程吸入的物质分别是什么？ 汽油机和柴油机的点火方式分别是什么？ 了解为什么柴油机的输出功率更大？通常应用在哪些机械上？
答案 汽油机的上部是火花塞，柴油机的上部是喷油嘴； 汽油机在吸气冲程吸入汽油和空气，柴油机在吸气冲程吸入空气； 汽油机是点燃式，柴油机是压燃式。 由于柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高，因此做功冲程中气体的压强也大于汽油机，因而可以输出更大的功率。柴油机主要应用在载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船上。
作业评价 乐于思考，能观察出汽油机和柴油机的不同之处 优秀 □良好 □合格
能根据观察的现象，总结出汽油机和柴油机的不同之处 优秀 □良好 □合格
能用书面语言或者口头语言表述出来 优秀 □良好 □合格
设计意图 通过观察、对比、归纳、总结等方法，找出汽油机和柴油机在工作循环中的独特之处，深刻理解汽油机和柴油机的工作过程。
作业 分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 □引用 改编 原创
（三）课后作业（A 组）
题量 5 题 完成时间 6 分钟
题目 1.如图所示，在试管中装一些水，用橡胶塞塞住管口，用酒精灯加热使水沸腾，在这个过程中，酒精燃烧，将　 能转化为　 能，传给水和水蒸气，水蒸气将橡胶塞冲出去，水蒸气的　 　能转化为橡胶塞的　 　能，人们就利用内能做功的原理制造出了热机． 2．家用汽车一般选用_________(选填“柴油机”或“汽油机”)作为发动机。如图所示，这是一个四冲程________(选填“柴油机”或“汽油机”)的压缩冲程，此冲程将_______转化为_______． 3.如图所示是汽油机的吸气冲程，它将_____________,启动后吸气冲程依靠飞轮的______来完成；若该汽油机飞轮的转速为60 r/S，那么该汽油机1 s对外做功_____次． 4.下列机械中不属于热机的是(　　) A. 蒸汽机 B. 汽油机 C．柴油机 D．电动机 5．如图，是某种内燃机工作的某一冲程的示意图，下列说法正确的是( ) A．这种内燃机是柴油机 B．它表示的是压缩冲程 C．在这个冲程中，将内能转化为机械能 D．汽缸内的燃气推动活塞向下运动时，燃气的内能增大 6.下列关于汽油机的说法正确的是( ) A．汽油机上的火花塞坏的时候，可以用柴油机的喷油嘴代替 B．汽油机和柴油机可以达到相同的功率 C．汽油机中的燃料完全可以用柴油来代替 D．汽油机与柴油机除了所用燃料不同外，其余没有区别
答案： 1.化学 内 内 机械 2.汽油机 汽油机 机械能 内能 3. 汽油和空气的混合物 惯性 30 4.D 5.C 6.B
作业评价 能将所学物理知识与实际情境联系起 来； 优秀 良好 □合格
能从物理学视角观察周围事物、解释有 关现象和解决简单的实际问题； 优秀 良好 □合格
设计意图 通过 6 道题，考查学生对热机概念以及汽油机和柴油机工作原理的理解。
作 业 分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 引用 改编 原创
（三）课后作业（B 组）
题量 5 题 完成时间 8 分钟
题目 1.如图所示，在试管中装一些水，用橡胶塞塞住管口，用酒精灯加热使水沸腾，在这个过程中，酒精燃烧，将　 能转化为　 能，传给水和水蒸气，水蒸气将橡胶塞冲出去，水蒸气的　 　能转化为橡胶塞的　 　能，人们就利用内能做功的原理制造出了热机． 2. 汽油机的一个工作循环包括四个冲程，如图所示，回答下列问题． (1)汽油机工作时把燃料的化学能转化为 　能，再转化为汽油机的 　能． (2)如图是汽油机的四个冲程，一个汽缸正常工作时，四个冲程的顺序是　 　(对甲、乙、丙、丁重新排序)，其中图　 　所示的冲程为汽油机提供动力，是　 冲程，在这个冲程中的能量转化情况是：　 　能转化为　 　能；其他三个冲程则靠飞轮的　 　完成． (3)图乙表示　 　冲程，在这个冲程中活塞的运动方向是　 _(选填“向上”或“向下”)的． (4)若汽油机飞轮转速为1 200 r/min，则1s内汽油机共完成 ____个工作循环，对外做功　 　次． 3.关于汽油机和柴油机，下列说法正确的是( ) A．汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞 B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合物吸入汽缸中 C．汽油机在做功冲程中，进气门关闭，排气门打开 D．压缩冲程中，汽油机和柴油机压缩的物质不相同
4.如图为压缩气体对气体做功，下列选项为热机的四个冲程的工作原理图，则选项中能量转化与其相同的是（ ） 5.在公路上有一辆自动挡汽车和一台拖拉机发生故障，经检查都是蓄电池坏了，不能启动，有人建议，只要把他们推动以后就可以使发动机继续工作，你认为把它们推动以后（ ） A．汽车和拖拉机都能行驶 B.只有汽车可以继续行驶，拖拉机不能行驶 C．只有拖拉机可以继续行驶，汽车不能行驶 D．都不能行驶
答案 2.（1）内 机械 （2）乙甲丁丙 丁 做功 内能 机械 惯性 （3）吸气 向下 （4）10 10 3.D 4.A 5.C
作业评价 能将所学物理知识与实际情境联系起 来； 优秀 良好 □合格
能运用物理知识解释有关现象和解决简 单的实际问题。 优秀 良好 □合格
设计意图 通过 5 道题，考查学生运用物理知识解释生活中的现象以及解决实际问题的能力，学以致用。
作 业 分析 难度 较易 中等 较难
来源 引用 改编 原创
（四）实践作业 制作：易拉罐内燃机
材料 易拉罐、酒精、纸杯、打火机
步骤 将易拉罐底部转一个孔； 往易拉罐瓶口喷适量75%酒精溶液（按压三次左右）； 将纸杯套在易拉罐的瓶口上； 用打火机对准易拉罐底部的孔点火，观察纸杯的运动状态。
观察分析 点火后，纸杯会向前发射，运动过程中涉及的能量转化是____________________； 思考内燃机的工作原理，并查阅资料验证自己的想法。
作业评价 能独立按步骤完成制作； 优秀 良好 □合格
能仔细观察实验现象，并准确记录； 优秀 良好 □合格
基于实验现象，能进行简单分析。 优秀 良好 □合格
作业分析及设计意图 这是一个制作类作业。通过小制作，提高学生学习物理的兴趣， 激发学习欲望；同时，通过自己制作易拉罐内燃机，更加深入的理解内燃机的工作原理。
第二课时 热机的效率
（一）课前作业
题目编号 001 作业性质 活动作业 完成时长 5 分钟
具体 内容 题目 小组活动：调查新丰县近五十年来炊事、取暖、交通等方面燃料结构的变化，从经济与环保的角度开展讨论。
答案 答案合理即可
作业评价 1、小组成员参与度； 优秀 □良好 □合格
2、学生对科学探索的兴趣度； 优秀 □良好 □合格
3、学生语言组织表达能力。 优秀 □良好 □合格
设计意图 本题与生活实际联系紧密，通过活动让学生深入了解相同质量的不同燃料能够提供的热量是不同的，为“热值”概念的建立提供现实依据。
作业 分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 □引用 □ 改编 原创
（二）课堂作业
题目编号 002 作业性质 练习作业 完成时长 2 分钟
具体内容 题目 一瓶4 kg的汽油，完全燃烧200 g后，放出了9.2×106 J的热量，则汽油的热值为________J/kg，剩余汽油的热值为________J/kg．可燃冰是一种热值较大的燃料，10 m3的可燃冰完全燃烧可以释放出3.15×1010 J的热量，则可燃冰的热值是________J/m3；
答案 4.6×107 4.6×107 3.15×109
作业评价 能将所学知识与实际生活情境联系起来 优秀 □良好 □合格
能运用物理知识解决简单的实际问题。 优秀 □良好 □合格
设计意图 考查学生运用物理知识解决实际问题的能力，学以致用。
作业 分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 引用 改编 原创
题目编号 003 作业性质 活动作业 完成时长 3 分钟
具体内容 题目 想想议议： 1.用燃气灶烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧释放的热量能全部被水吸收吗？如果不能，其余的热量去哪里了？ 2.在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？怎么提高热机的效率？提高热机效率有什么意义？
答案 答案合理即可
作业评价 乐于思考，能想出燃料燃烧产生的能量的去处 优秀 □良好 □合格
能根据生活的经验，总结出内燃机燃料燃烧释放的能量的去处以及提高热机效率的方法。 优秀 □良好 □合格
能用书面语言或者口头语言表述出来 优秀 □良好 □合格
设计意图 本题与生活实际联系紧密，通过活动让学生知道燃料燃烧释放的能量不能完全利用，深入理解“热机效率”的概念。
作业 分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 引用 改编 □原创
（三）课后作业（A 组）
题量 4 题 完成时间 6 分钟
题目 1.小明在学完热学之后，对一些有关热的问题进行了思考，其中正确的是( ) A．火箭采用液氢作为推进剂的主要原因是它的热值大 B．煤炭如果没有充分燃烧，放出的热量就比较少，说明热值与燃料是否充分燃烧有关 C．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多 D．燃料在汽缸内猛烈燃烧，其热值会迅速减小 2.沼气是一种清洁燃料，部分地区因地制宜建造沼气池，利用沼气烧水做饭．已知沼气的热值为1.9×107 J/m3，放出3.8×107 J的热量，需要完全燃烧_____m3沼气． 3.关于热机的效率，下列说法正确的是(　 　) A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高，消耗的燃料越多 B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高 C．热机的效率越高说明做功越快 D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的 4.某同学使用酒精灯加热水，整个过程中用了0.1 kg酒精，将10 kg水从20 ℃加热到70 ℃，求：[酒精的热值q＝3.0×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (1)酒精完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)此酒精灯的热效率
答案： A 2. 2 3.B 4.解：（1）Q放＝mq＝0.1 kg×3×107 J/kg＝3×106 J； (2)Q吸＝cm水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(70 ℃－20 ℃)＝2.1×106 J； （3）
作业评价 能将所学物理知识与实际情境联系起 来； 优秀 良好 □合格
能从物理学视角观察周围事物、解释有 关现象和解决简单的实际问题； 优秀 良好 □合格
设计意图 通过 4 道题，考查学生对热值概念以及热机效率的理解。
作 业 分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 引用 改编 原创
（三）课后作业（B 组）
题量 4 题 完成时间 8 分钟
题目 1.小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106J，这些能量相当于完全燃烧了_____m3的天然气，若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将_____kg、20℃的水烧开。[天然气的热值q＝4×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃) ] 2.甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值，下列说法正确的是（ ） A.甲种燃料比乙种燃料的热量少 B.完全燃烧m kg乙种燃料，刚好烧开一壶水，那么用m kg甲种燃料也能烧开这壶水 C.完全燃烧相同质量的两种燃料，乙种燃料放出的热量多 D.通风条件越好，供养越充足，两种燃料的热值越大 3.如图所示为甲、乙、丙三部汽油机燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出机械能的二维柱状图。根据图中的信息，下列选项正确的是（ ） A．丙输出的机械能比甲少，所以丙的效率比甲低 B．在消耗燃料质量相同时，乙输出机械能比甲少 C.在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多燃料 D．三部汽油机中，乙的效率最高 4．我国自行设计研制的AG600M全状态新构型灭火飞机以180km/h的速度匀速直线航行30min，消耗航空燃油1.25t,飞机发动机的功率为1.5×107W。求：（航空燃油的热值为4×107J/kg） （1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量 （2）飞机在航行过程中的阻力 （3）发动机的效率
答案 1.0.21 , 12.5 2.C 3.D 4.解：（1）m=1.25t=1250kg Q放＝mq＝1250 kg×4×107 J/kg＝5×1010 J （2）P=1.5×107W ， v=180km/h=50m/s 由可知飞机航行过程中的牵引力为 =3×105N 由二力平衡的条件可知飞机航行过程中的阻力为f=F=3×105N （3）由可知飞机发动机做的功为 W=Pt=1.5×107W×30×60s=2.7×1010J 则发动机的效率为
作业评价 能将所学物理知识与实际情境联系起 来； 优秀 良好 □合格
能运用物理知识解释有关现象和解决简 单的实际问题。 优秀 良好 □合格
设计意图 通过 4 道题，考查学生运用物理知识解释生活中的现象以及解决实际问题的能力，学以致用。
作 业 分析 难度 较易 中等 较难
来源 引用 改编 原创
第三课时 能量的转化和守恒
（一）课前作业
题目编号 001 作业性质 活动作业 完成时长 5 分钟
具体 内容 题目 小组活动：查阅资料，了解自然界中有什么形式的能量？ 实践体会：用绳子把一个铁锁悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，如图所示。请思考：铁锁为什么不会打到鼻子？
答案 答案合理即可
作业评价 1、小组成员参与度； 优秀 □良好 □合格
2、学生对科学探索的兴趣度； 优秀 □良好 □合格
3、学生语言组织表达能力。 优秀 □良好 □合格
设计意图 通过观察、对比、归纳、总结等方法，初步认识能量的种类以及体会能量的转化。
作业 分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 □引用 □ 改编 原创
（二）课堂作业
题目编号 002 作业性质 练习作业 完成时长 2 分钟
具体内容 题目 想想议议 停止用力，秋千会越摆越低；掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。 讨论秋千和小球在运动中的能量转化。 为什么它们的高度会逐渐降低？是否丢失了能量？ 你认为减少的机械能到哪里去了？
答案 （1）秋千和小球在运动的过程中，需要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能；（2）因为秋千和小球机械能在不断减少，所以上升的高度在逐渐降低；能量不会丢失，只是一部分机械能转化为了内能。
作业评价 乐于思考，具有探索自然的好奇心和求 知欲； 优秀 □良好 □合格
能独立思考，对相关现象提出自己的 见解； 优秀 □良好 □合格
能用书面语言或者口头语言表述出来。 优秀 □良好 □合格
设计意图 通过“想想议议”的提问和讨论，让学生对能量的转化有一个感性的认识，最后突出能量的守恒定律及其应用的重要性。
作业 分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 □引用 改编 原创
题目编号 003 作业性质 练习作业 完成时长 3 分钟
具体内容 题目 想想议议 如图是一种设想中的水动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。你能不能从能量守恒的角度说明它为什么不能一直工作下去？
答案 永动机是不消耗能量就能够永远对外做功的机器。它违背了能量守恒定律，是不能制成的。
作业评价 乐于思考，能观察并总结出永动机不可能实现的原因 优秀 □良好 □合格
能用书面语言或者口头语言表述出来 优秀 □良好 □合格
设计意图 通过思考深刻理解能量守恒定律，并利用所学知识解决问题。
作业 分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 □引用 改编 □原创
（三）课后作业（A 组）
题量 5 题 完成时间 6 分钟
题目 1．不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，如图所示．以下事例中只需考虑最主要的能量转化，请将图中能量转化对应的字母序号填写在相应的横线上． 例：电热水器工作时__K___． (1)热机的压缩冲程_____； (2)给某锂电池充电时______； (3)植物吸收太阳光进行光合作用____； (4)电动机带动水泵把水送到高处____. 2．如图是一种在喜庆场合使用的礼炮．使用礼炮时，旋转底部的钢瓶．钢瓶被打开后，其内部的高压空气迅速膨胀，将筒内礼花喷向空中，营造喜庆氛围．在使用礼炮过程中，下列有关说法错误的是( ) A．钢瓶内的高压空气对外做功，内能减少 B．钢瓶内高压空气的部分内能转化为礼花的机械能 C．钢瓶内的高压空气在膨胀过程中，气体密度变小 D．礼花绽放过程中，机械能保持不变 3.关于能量的转化与守恒，下列说法中正确的是(　 　) A．因为能量守恒，所以“永动机”是可以制成的 B．给手机充电时是将电能转化为化学能 C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机。 4.如图所示的摆设，正常运行时，小轮在支架上来回滚动，每次到达的最大高度相同．小明发现摆设上有一电源，关掉电源后，小轮逐渐停下来．小轮从高到低滚动过程中______、______对其一定做了功．正常运行时,_____能转化为小轮的_______能。 5.将皮球从离地某一高度的O点处水平抛出，球落地后又弹起． 它的部分运动轨迹如图所示，皮球经过同一高度的A、B两点时，在A点时的动能_______在B点时的动能，皮球在C点时的重力势能____在D点时的重力势能，皮球在D点时的机械能____在C点时的机械能．(均选填“大于”“等于”或“小于”)
答案： 1.C;J;G;A. 2.D; 3.B; 4.重力、摩擦力、电、机械；5.大于、小于、小于
作业评价 能将所学物理知识与实际情境联系起 来； 优秀 良好 □合格
能从物理学视角观察周围事物、解释有 关现象和解决简单的实际问题； 优秀 良好 □合格
设计意图 通过5道题，考查学生运用物理知识解释生活中的现象以及解决问题的能力，学以致用。
作 业 分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 引用 改编 原创
（三）课后作业（B 组）
题量 5 题 完成时间 8 分钟
题目 1.以下现象中属于能量转移的是(　 　) A．启动汽车发动机，汽车向前开 B．用热水袋取暖 C．利用太阳能电池给十字路口的红绿灯供电 D．利用电饭煲烧饭 2.关于四冲程内燃机，下列说法不正确的是(　 　) A．压缩冲程是把内能转化为机械能 B．吸气冲程、压缩冲程、排气冲程是靠飞轮的惯性来完成的 C．燃料燃烧时，将化学能转化为内能 D．做功冲程是利用内能做功，把内能转化为机械能
题目 3.根据能量守恒定律，下列情形中可能发生的是（ ） A. 出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进 B. 不考虑空气阻力时，小球从光滑的U形槽斜面由静止滚下后,会永不停息地在两侧来回运动 C.电水壶里的水沸腾了,给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止 D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年 4.常用打火机的打火方式有两种，一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火；另一种是利用高压电装置打火，从能量转化角度看，前者是把____能转化为内能。后者是把____能转化为内能。 5.如图是一位“发明家”设计的一种永动机。设想“利用上水池的水使水轮发电机发电，然后利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池（一部分电能供用电器使用）. 这样不断循环下去，就可以制成一个永动机”.这个永动机______（选填“能”或“不能”）持续运转。实际中，抽水机和发电机工作时会发热，有一部分能量转化为_______能。一段时间内，抽水机向上的抽水量____（选填“大于”“等于”或“小于”）经水轮发电机流下来的水量。
答案 1.B; 2.A; 3.B; 4.机械、电能； 5.不能、内、小于
作业评价 能将所学物理知识与实际情境联系起 来； 优秀 良好 □合格
能运用物理知识解释有关现象和解决简 单的实际问题。 优秀 良好 □合格
设计意图 利用5道题，加深对能量的了解，加深对能量守恒定律的理解，并且解释生活现象。
作 业 分析 难度 较易 中等 较难
来源 引用 改编 原创
（四）实践作业 制作：简单的永动机
材料 电池、强力磁铁、焊锡丝
步骤 把电池正极放在强力磁铁上，哪一端是正极呢？电池一般一头是平的，是负极。另一头有凸起，就是正极。强力磁铁可以吸引正极的铁片，这样电池放的很稳当。 2. 截取一段焊锡丝，围成圈圈的直径基本上颌电池长度相等，稍微大一些就行。 3. 把焊锡丝弯成这样，然后拧起来就行。一个线绕在另一个线上，可以看视频看看具体是怎么做的。 4. 把绕好的焊锡丝放在电池上，上端放在负极上，下端要和强力磁铁接触，这样才可以导电，不然旋转不起来！ 要适当调整调整，调调平衡，调调接触点。看看是不是可以旋转起来了，这就是最简单的电动机。
观察分析 思考永动机的工作原理，并查阅资料验证自己的想法。
作业评价 能独立按步骤完成制作； 优秀 良好 □合格
能仔细观察实验现象，并准确记录； 优秀 良好 □合格
基于实验现象，能进行简单分析。 优秀 良好 □合格
作业分析及设计意图 让学生通过动手制作手工，提高学生的动手能力，也更深入学习本节的知识。
六、单元质量检测作业
（一）单元质量检测作业内容
检测内容 内能的利用 题量 18题 完成时间 60 分钟
一、选择题(本大题共8小题，每小题3分，共24分) 1．日常生活中没有利用热机的交通工具是(　 　) A．蒸汽火车 B．喷气飞机 C．山地自行车 D．越野摩托车 2．关于四冲程内燃机，下列说法不正确的是(　 　) A．压缩冲程是把内能转化为机械能 B．吸气冲程、压缩冲程、排气冲程是靠飞轮的惯性来完成的 C．燃料燃烧时，将化学能转化为内能 D．做功冲程是利用内能做功，把内能转化为机械能 3．小宇学习了热学知识后，对于下列相关概念理解正确的是(　 　) A．内能与温度的关系：温度高的物体，内能一定多 B．热传递：热量可能从内能少的物体传给内能多的物体 C．热值：当质量相等的两种燃料燃烧时，热值大的燃料放出的热量一定多 D．比热容：比热容是物质的一种特性，其大小只与物质的种类有关 4．内燃机的发明，使人类的许多梦想得以实现，飞机、潜艇、坦克等，都是在内燃机发明之后才研制成功的．如图是某内燃机的能量流向图，关于内燃机，下列说法正确的是(　 　) A．该内燃机的热机效率为30% B．内燃机是一种环保型的机器 C．减小机械摩擦可提高内燃机的效率 D．内燃机的四个冲程都把内能转化为机械能 5．汽油机和柴油机的主要不同点是(　 　) A．在压缩冲程中，汽油机和柴油机的点火方式相同 B．在吸气冲程中，汽油机吸入汽缸的是汽油，柴油机吸入汽缸的是柴油 C．在构造上，汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机的汽缸顶部有喷油嘴 D．柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油的热值比汽油的热值大 6．如图所示是某同学制作的“酒精炮”，他在矿泉水瓶的侧壁安装了电火花发生器，实验时从瓶口喷入少量酒精并盖上锥形纸筒，按下发生器按钮，纸筒即刻飞出．下列分析正确的是(　 　) A．酒精燃烧越充分，其热值越大 B．酒精燃烧获得的内能全部转化为纸筒的机械能 C．纸筒被冲开的能量转化与内燃机的压缩冲程相同 D．纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低 7．以下现象中属于能量转移的是(　 　) A．启动汽车发动机，汽车向前开 B．用热水袋取暖 C．利用太阳能电池给十字路口的红绿灯供电 D．利用电饭煲烧饭 8．关于图中的表述正确的是(　 　) A．1 kg酒精的比热容比10 kg煤油的小 B．1 kg酒精的热值比10 kg煤油的小 C．1 kg酒精完全燃烧放出的热量是3×107 J D．单价一样时，用酒精作为燃料更加经济 二、填空题(本大题共7小题，每空2分，共42分) 9．热机是将 　能转化为　 能的装置．如图所示是汽油机的_____冲程． 10．如图是汽油机工作的四个冲程(顺序已打乱)，图中　 　冲程为汽车提供了动力．丁冲程是吸气冲程，活塞向　 　运动，吸入汽缸的是 　(选填“空气”“汽油”或“汽油和空气的混合物”)． 11．“西气东输”工程已全线竣工，输送的燃料为天然气．天然气具有
　 　较大的特性，而且使用天然气时对环境影响较小．使用天然气做饭，要想把2 kg、20 ℃的水烧开，天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，需要燃烧　 m3的天然气．天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值 　(选填“变大”“变小”或“不变”)．[q天然气＝8.4×107 J/m3；c水＝4.2×103 J/(kg·℃)；1个标准大气压] 12．已知汽油的热值为4.6×107 J/kg ，则完全燃烧200 g汽油放出的热量为 　 J．剩余汽油的热值是　 J/kg．若汽油机的热机效率为40%，则有用功是　 J． 13．汽车刹车的过程，伴随着能量从_________________(选填“内能转化为机械能”或“机械能转化为内能”，内能散失到空气中，此过程能量的总和________(选填“增大”“不变”或“缩小”)。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有_______性。 14．如图所示，小明在酒精灯中放入m1＝10 g的酒精，点燃后对质量为m2＝200 g的水加热．酒精燃烧完后，水温升高了50 ℃．此过程中水吸收的热量Q＝　 J，小明利用公式q＝计算得到酒精的热值，此热值比酒精的真实热值偏　 　，原因是________________________________________________． [c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 15．某汽车汽油机曲轴的转速为3 600 r/min，则在1 s内汽油机飞轮转了
　 　r，完成　 个冲程，对外做功　 　次． 三、实验题(本题12分) 16．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失． (1)实验中应控制燃料燃烧的　 (选填“时间”或“质量”)相同，根据 　比较燃料燃烧放出热量的多少． (2)小明选用了燃料a和燃料b进行实验．当燃料燃尽后，小明记下了各个时刻烧杯中的水温，绘制了图乙的图象，则可初步判断燃料　 　的热值大． (3)另一组的小华也用图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料燃尽后也画出了水的温度随时间变化的图象，如图丙所示．燃料c在第6 min时就把水加热至沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是　 ．分析图象可知，燃料c燃烧10 min放出的热量　 (选填“大于”“等于”或“小于”)燃料d燃烧15 min放出的热量． (4)你认为根据图丙　 (选填“能”或“不能”)比较两种燃料热值的大小． 四、计算题(本大题共2小题，第17小题10分，第18小题12分，共22分) 17.2022年9月27日，由中国自主研制的“鲲龙”AG600M灭火机以全新消防涂装在湖北荆门漳河机场成功完成12 t投汲水试验，如图所示．若该飞机某段时间内消耗航空燃油1 t，飞机发动机做的功为2×1010 J，航空燃油的热值为4×107 J/kg．求： (1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量． (2)飞机发动机的效率． 18．李华家新装的燃气热水器如图所示，铭牌标注能效等级为2级．国家规定能效等级为2级的热水器，其热效率值不低于88%．李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标，于是他将燃气热水器的温度设定在40 ℃(即水从热水器中流出的温度)，某次洗澡用水90 kg，使用燃气0.2 m3．已知进入热水器的冷水温度为5 ℃，水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值q＝7.0×107 J/m3，求： (1)消耗的燃气完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)该款热水器的能效等级是否达标．
活动作业 计算家中燃气灶的效率 完成时间 一周
19.搜集资料，利用家中现有物品，测量燃气灶的效率。（20 分） （1）器材： （2）原理： （3）燃气灶的机械效率：
答案 一、选择题 1. C 2.A 3.B 4.C 5. C 6. D 7.B 8.D 二、填空题 9.内，机械，压缩； 10.丙，下，汽油和空气的混合物； 11.热值，0.008，不变； 12. 9.2×106， 4.6×107 ，3.68×106 　； 13.机械能转化为内能，不变，方向性； 14. 4.2×104，小，酒精不能完全燃烧； 15.60,120,30； 三、实验题 16. （1）质量，水升高的温度； （2）b； （3）燃料c的燃烧速度比较快(合理即可)　，大于； （4）能 四、计算题 17.解：（1）消耗航空燃油的质量：m油＝1 t＝1×103 kg 消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量： Q放＝m油q＝1×103 kg×4×107 J/kg＝4×1010 J； （2）飞机发动机的效率：η＝＝50%． 答：(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是4×1010 J； (2)飞机发动机的效率是50%． 18.解：(1)消耗的燃气完全燃烧放出的热量： Q放＝qV＝7.0×107 J/m3×0.2 m3＝1.4×107 J； (2)水吸收的热量： Q吸＝cm水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×90 kg×(40 ℃－5 ℃)＝1.323×107 J； (3)热水器的热效率： η＝＝94.5% 热水器的热效率94.5%＞88% 所以该款热水器的能效等级达标． 答：(1)消耗的燃气完全燃烧放出的热量为1.4×107 J； (2)水吸收的热量为1.323×107 J； (3)该款热水器的能效等级达标．
（二）单元质量检测作业内容
序号 类型 对应单元作业目标 对应学 难度 来源 完成时间
了解 理解 应用
1 选择题 1 √ 较易 选编 60 分钟
2 选择题 2、3 √ 较易 选编
3 选择题 4 √ 中等 选编
4 选择题 2、6 √ √ 较易 选编
5 选择题 2、3 √ 较难 选编
6 选择题 1、4、8 √ √ 较难 选编
7 选择题 8 √ 较易 选编
8 选择题 4、5 √ √ 较难 选编
9 填空题 1、2 √ 较易 选编
10 填空题 2 √ 较易 选编
11 填空题 4、5 √ √ 中等 选编
12 填空题 4、5、6 √ √ 较难 选编
13 填空题 7、8、9 √ √ 较易 改编
14 填空题 4、5 √ √ 中等 选编
15 填空题 2 √ 中等 选编
16 实验题 4、5 √ √ 较难 选编
17 计算题 5、6 √ √ 中等 选编
18 计算题 5、6 √ √ 较难 选编
19 活动题 4、5、6 √ 较难 原创 一周

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